淺談航空航天科技的發展

李雷行至

摘 要：人類自古以來，就希望能像鳥兒一樣在空中飛翔，中國春秋時代風箏的發明，雖然不能載人升空，但它是飛機鼻祖，文章主要根據航天制造技術要求和特點進行分析，探究制造業的新技術和發展趨勢。

關鍵詞：航空航天；科技發展；高技術產業

航空航天技術是指利用航天活動開展而產生的高級施工作業的一種行為。主要涉及到人力資源配置設備儀器的搭配和安裝類深度的學術作業，關系到國家、民族、和全人類的追求。此項技術已經帶著人們進入到了三維時代。航天的含義是穿越大氣層飛行活動，航空的含義是大氣層中的飛行活動，空氣動力學是航空技術的理論基礎，航空技術是綜合性較高的技術，是依靠電子技術為靈魂，材料為關鍵。飛機的飛行離不開空氣間互相作用而產生空氣動力，致使在大氣層中飛行的，飛艇則是用空氣中浮力在大氣層內飛行。飛機中的發動機是通過飛機攜帶的燃料和大氣層中間的氧氣作用的。航天技術包含了飛行器設計、制造和實驗發射和應用開發了宇宙空間的一種綜合性較高的技術，其中載人航天是航天技術最前沿的體現。航天活動的進行是為了探索太空，為人類的發展服務。航天活動進行的基本條件是航天器速度要達到擺脫地球、太陽的吸引力的速度。

按照航天器探索開發的對象來分，可以分為：環繞地球運行、飛往行星航行、星際航行及飛往月球航行。

眾所周知，飛行器的源動力是發動機，發動機是飛行器的心臟，故而它的性能直接關系到飛行器的發展。飛行器是隨著發動機發展而發展的，發動機功能的不同，會導致用途不同，關于發動機類型和特點如下：

根據發動機原理來分：空氣噴氣發動機，活塞式發動機，火箭發動機和組合發動機。氣缸是燃燒的地方，氣缸主要是活塞作往返運動，活塞式發動機為依靠活塞在氣缸中作往返運動，讓氣體完成循環，再把燃料部分變成機械功的一種動力裝置。氣缸頂部有點燃混合氣的裝置（電火花塞）和進、排氣門，在發動機的外殼上多呈V型。發動機工作的時候，溫度升高，所以在外壁上有大量的散熱片，用來擴大散熱的面積。在單缸容積情況一樣下，氣缸的數目越多，則發動機的功率就越大?；钊苋細鈮毫υ跉飧變茸魍颠\動，再用連桿把這種運動變為曲軸旋轉運動，曲軸轉動時，通過減速器帶動螺旋槳轉動而產生拉力。

飛機在空中飛行時，飛行員主要是運用油門、舵、桿來改變飛機力矩和空氣動力，來改變飛機在空中飛行的狀態。為了解飛機操作原理，首先要了解飛機平衡、安定性和操作性等主要知識。作者根據以上三方面來分析飛機在飛行時候的操作原理：

首先對術語進行分析，飛機各部件、乘員和貨物等重力總和是飛機的重力，著力點稱為飛機的重心；飛機坐標軸是以飛機的整個機體為標準，再通過飛機重心三條相互垂直的坐標軸為機體軸。

飛機平衡性、安全性和操作性：

飛機的平衡是指重心所構成的各力矩之和為零，作用于飛機的各力之和同樣也要為零。飛機在空中處于平衡狀態飛行時，飛機速度的快慢和飛行方向都保持不變，也不繞重心轉動。飛機的平衡包括方向平衡、俯仰平衡和橫側平衡三種。飛機在飛行時取得平衡后，不繞縱軸轉動，飛機的迎角保持不變。用于飛機的俯仰力矩很多，主要有以下三種力矩：機翼力矩、水平尾翼力矩和拉力的力矩。

噴氣發動機是一種利用燃汽從尾部高速噴出時所產生的反沖作用推動機身前進的發動機，效率可達百分之五十到百分之六十。早期的飛機都是用活塞式汽油機做發動機，現在除了少數的用于教練、農用等小型飛機以外已經很少應用了，取而代之的是功率大、速度快、使用空氣噴氣發動機的飛機。發動機啟動時，空氣從飛機前邊的進氣口進入，然后由帶有葉輪壓氣機和葉片對空氣進行壓縮，使飛機的壓強增強，讓其溫度升高，被壓縮的空氣在燃燒室內和噴入的液體燃料匯合而燃燒，在燃燒時產生的高溫高壓燃氣首先推動渦輪以帶動壓氣機轉動，然后從飛機尾部的排氣管以極高的速度噴出，因此產生反動力作用，讓飛機快速前進，目前裝有空氣噴氣發動機的飛機的速度已經可以達到或超過音速。

21世紀中，航天科技也進入了新的發展階段。運載器技術也繼續向滿足高可靠性、強適應性、高環保性、低成本性、快反應性和大噸位性的方向靠攏，其中，高比強度和比剛度對飛行材料基本要求為：高強度、輕材質、好剛度。減輕飛行器的重量就意味著要提高運載能力，加大飛行的距離，增加機動的性能，從而減少能量的消耗。衛星主要是往高可靠、長壽命等方向發展。人類正在逐漸突破地球軌道，向載人探測發展。飛行器除了要受到靜荷載作用外，還要受到因為飛機升降、機動飛行、轉動件的高速旋轉、發動機振動和突風等因素產生的交變載荷，所以抗疲勞性的材料也受到重視。

在20世紀80年代，改革開放為我國帶來了航天科技的春天。2003年10月15日圓了中國國人的夢，這一天神舟5號順利升空并且安全返回，使中華千年的飛天夢得到了實現，這對世界載人航天事業的發展和振興中華會起到巨大的推動作用。航天技術的直接應用為人類可持續發展開辟了更廣闊的道路，不僅改善了人類的生活環境，提高了人類生活的質量，還將發揮保護人類、保護地球的作用。航天技術是高科技最前沿的技術，產業化的發展也依賴于整個國家的經濟水平和社會發展進度，航天產業和傳統產業相互促進和共同發展。

目前加快基礎設施和服務保障是推動我國通用航空產業發展的基礎，也是最重要的前提工作。要加大對通用航空的建設力度，并在此基礎上對完善與之相配套的服務體系。加強航空相關法規、標準體系的建設和完善，面對通用航空多樣化作業任務進行法規設計，構建全面、實用、有效的通用航空專業體系。相關部門要在現有基礎上，進一步擴大低空領域的開放程度，對空域利用的審批程度進行進一步簡化，以此來提高相關企業參與通用航空活動的積極性和主動性。

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